Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα:
- Περιγράφoyn και αναλύoyn καμπύλες και επιφάνειες μέσω παραμετρικών εξισώσεων και γεωμετρικών μεγεθών.
- Υπολογίζoyn διπλά και τριπλά ολοκληρώματα σε διάφορα συστήματα συντεταγμένων με χρήση κατάλληλων μετασχηματισμών.
- Εφαρμόζoυν τα θεωρήματα Green, Gauss και Stokes για την επίλυση φυσικών προβλημάτων πεδίου.
- Υπολογίζουν επικαμπύλια και επιφανειακά ολοκληρώματα σε φυσικές εφαρμογές όπως έργο, ροή και μάζα.
Περιεχόμενο Μαθήματος
- Εισαγωγή στη θεωρία των καμπυλών: παραμετρική παράσταση καμπύλης, μήκος τόξου, εφαπτομένη και κάθετο επίπεδο, καμπυλότητα στρέψη, συνοδεύον τρίεδρο
- Εισαγωγή στην θεωρία των επιφανειών: παραμετρική παράσταση επιφάνειας, πρώτη θεμελιώδης τετραγωνική μορφή, μετρικός τανυστής, συναλλοίωτες και ανταλλοίωτες συνιστώσες, στοιχειώδες εμβαδόν επιφάνειας
- Καμπυλόγραμμες συντεταγμένες: συντεταγμένες επιφάνειες και καμπύλες, γραμμικό στοιχείο εμβαδού, στοιχειώδης όγκος, καρτεσιανές, σφαιρικές και κυλινδρικές συντεταγμένες, κλίση, απόκλιση και στροφή
- ∆ιπλά ολοκληρώματα: ορισμός και ιδιότητες του διπλού ολοκληρώματος, γεωμετρική ερμηνεία, υπολογισμός εμβαδού επίπεδης επιφάνειας.
- ∆ιπλά ολοκληρώματα: αλλαγή μεταβλητών ολοκλήρωσης, εφαρμογές
- Τριπλά ολοκληρώματα: ορισμός και ιδιότητες, αλλαγή μεταβλητών ολοκλήρωσης, εφαρμογές
- Εισαγωγή στα επικαμπύλια ολοκληρώματα α ́ και β ́ είδους: ορισμοί και ιδιότητες επικαμπύλιων ολοκληρωμάτων σχέση ολοκληρωμάτων α ́ και β ́ είδους, εφαρμογές
- Θεώρημα του Green - ∆υναμική συνάρτηση και αστρόβιλο πεδίο στο επίπεδο- Επικαμπύλια ολοκληρώματα σε πολλαπλά συνεκτικούς τόπους
- Εμβαδόν επιφανειών - Επιεπιφάνεια ολοκληρώματα α ́ και β ́ είδους
- Θεωρήματα Gauss και Stokes
- Εφαρμογές των Θεωρημάτων Gauss και Stokes - ∆υναμική συνάρτηση και αστρόβιλο πεδίο, εφαρμογές σε πολλαπλά συνεκτικούς τόπους
- Εφαρμογές των διπλών και τριπλών ολοκληρωμάτων - Υπολογισμός της μάζας, της ροπής αδράνειας, του κέντρου μάζας, δυναμικού βαρύτητας και δυναμικού Coulomb.
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
-Απειροστικός λογισμός, Briggs W., Cochran L., Gillett B., Εκδόσεις Κριτική, 2018(Eύδοξος: 77109719)
-Διανυσματική Ανάλυση Β' Έκδοση, Μουστακίδης Χ.,Εκδόσεις Σοφία,2020( Εύδοξος: 94689294)
-Διανυσματικός Λογισμός, Λεοντάρης Γ., Εκδόσεις Θεοδωρίδη,2015(Εύδοξος: 50658616)
-Εφαρμοσμένη Ανάλυση και Θεωρία Fourier, Φιλιππάκης Μ., Εκδόσεις Τσότρας,2014(Εύδοξος: 68403139)